kubik tsirkoniya olmosdan zichligi oshganligi (ifoqlarning turi va konsentratsiyasiga qarab 6 g/sm 3), qattiqligining pastligi (olmos uchun 10 o‘rniga Mohs shkalasi bo‘yicha 8,5) va qo‘sh sinishi yo‘qligi bilan farq qiladi.

Rangsiz qirrali kubik tsirkoniyalar o'zlarining go'zalligi, yorqinligi va rang o'ynashi bilan haqiqiy olmosdan deyarli farq qilmaydi. Buning sababi yuqori sinishi ko'rsatkichlari (2,14 - 2,18), shuningdek, yuqori yorug'lik dispersiyasi - 0,06. Shuning uchun kubik zirkon juda sevilgan va mashhur. Va bu juda arzon. Agar sizga shunchaki bezak kerak bo'lsa, kubik tsirkonni tanlashda erkin bo'ling!

Kubik zirkon zargarlik buyumlari ko'plab zargarlik do'konlarida sotiladi. Ko'pincha bu uzuklar va sirg'alar.

YAG (itrium alyuminiy granatasi) olmosdan kamroq sinishi indeksi (1,832), past dispersiya (0,028), yuqori zichlik (4,65 g / sm 3, qiymat nopoklik tarkibiy qismlariga qarab o'zgarishi mumkin) va past qattiqligi (Mohs shkalasi bo'yicha 8,5, 1550 kgf /) bilan farq qiladi. Vickers bo'yicha mm 2 va samolyot (100) uchun sklerometriya bo'yicha 1100 kgf / sm 2).

Neodimiy lazerlar qattiq holatdagi lazerlarning eng mashhuridir. Ushbu lazerlarda faol muhit odatda Y3AI5O12 kristalli [qisqartirilgan YAG (ittriy alyuminiy granatasi)] bo'lib, unda Y3+ ionlarining bir qismi Nd3+ ionlari bilan almashtiriladi.

GGG (gadoliniy galyum granatasi)- past sinishi indeksi (0,4 ga), keskin yuqori dispersiya (deyarli kattalik tartibi).

Sanoatda ishlab chiqilgan GGG kristalli o'sishi texnologiyasi yirik monokristallarni etishtirish va ulardan diametri 100 mm va uzunligi 200 mm gacha bo'lgan lazerlar uchun yaxshi optik sifatga ega faol elementlarni ishlab chiqarish uchun foydalanish imkonini beradi.

YAG kristalidan farqli o'laroq, GGG panjarasi neodimiy nopok ionlarining yuqori konsentratsiyasini kiritishga imkon beradi va shu bilan chiroq ostida lazerning lasing samaradorligini 5% ga oshiradi, bu YAG lazeriga qaraganda taxminan 2 baravar ko'pdir. Bundan tashqari, GGG panjarasi kristallni nasos lampalaridan nurlanishni kuchli singdiruvchi va qo'zg'alishni Nd3+ ionlariga o'tkazadigan, lazer samaradorligini, uning nurlanishini va ultrabinafsha nurlanishiga chidamliligini oshiradigan sezgirlashtiruvchi ionlari Cr3+ yoki Ce3+ bilan birgalikda faollashtirish imkonini beradi.

Sintetik rutil

Sintetik rutil kuchli dispersiya, yuqori sinishi indeksi, ortib borayotgan zichlik, past qattiqlik bilan tavsiflanadi.

Oddiy nurning sinishi ko'rsatkichi (natriy nurida) 2,62, favqulodda - 2,90, B - G oralig'idagi dispersiya 0,28. Ushbu g'ayrioddiy yuqori qadriyatlar toshda yorug'lik o'yinini yaratadi, tabiiy olmosning ajoyib o'yini Shuning uchun, qirrali sintetik rutil hayratlanarli darajada chiroyli toshdir. Ammo qattiqlik atigi 6,5 ni tashkil qiladi, bu kamchilik, yana bir kamchilik shundaki, bu toshlar har doim sarg'ish rangga ega (va kuchli dispersiyani ko'rish qiyin bo'lgan rangli navlarga talab kam).

Sintetik tosh har doim o'zini namoyon qiladi: uning tarkibida gaz pufakchalari ko'rinishidagi qo'shimchalar mavjud.

Sintetik scheelit

Sintetik scheelit- past sinishi indeksi va dispersiyasi, past qattiqligi, yuqori zichligi.

Tabiiy marvarid sifati scheelit juda kam uchraydiki, bu mineralning kesilgan toshlari (kaltsiy volfram) zargarlik buyumlarida foydalanish uchun jiddiy materialdan ko'ra ko'proq kollektor buyumi hisoblanadi.

Ammo Czochralski usuli bilan olingan sintetik scheelit katta miqdorda shaffof bo'laklar shaklida ishlab chiqariladi va u bozorda ko'pincha tabiiy material sifatida chiqariladi va yuqori narxda olinadi.

Sintezlangan toshning belgisi Verneuil sintetikasida kuzatilgan chiziqlarga juda o'xshash kavisli chiziqlar, shuningdek, juda kichik pufakchalar bulutlari bo'lishi mumkin.

Lityum niobat

Lityum niobat U yuqori ikki sinuvchanlik, yuqori o'ziga xos tortishish va past qattiqlik, UV nurlarida porlashning yo'qligi bilan ajralib turadi.

Lityum niobat(LiNbO 3) niobiy, litiy va kislorod birikmasidir. Romboedr tuzilishga ega rangsiz qattiq jism. Erish nuqtasi 1257 °C, zichligi 4,65 g/sm³.

Lityum niobat kristallari 0,4-5,0 mikron to'lqin uzunligi oralig'ida optik jihatdan shaffofdir; oddiy nurning sinishi indeksi 2,29, favqulodda nur 2,20 (0,63 mkm to'lqin uzunligi uchun).

Fe-doped lityum neobat kristallari plyonkali yorug'lik qo'llanmalari sifatida gologramma lazer nurlarini boshqarish tizimlarini yaratish uchun istiqbolli. Unga asoslangan to'lqin o'tkazgichlar elektro-optik va akusto-optik kommutatsiya qurilmalari va boshqalar uchun ishlatiladi.

Fabulite

Fabulite qattiqligida olmosdan farq qiladi (Mohs shkalasi bo'yicha 6,5), zichligi 5,13 g / sm 3 (olmosnikidan sezilarli darajada yuqori). Sinonimlar: diagem, starilan.

U sindirish ko'rsatkichi, dispersiya (0,190), izotropiya va rang jihatidan deyarli farq qilmaydi.

Fabulite- tausonit mineralining sintetik analogi, stronsiy titanat. Ochiqlik va shaffoflikni berish uchun boshlang'ich rang qora, fabulit tavlanadi va vanadiy, xrom, temir va boshqa aralashmalar tufayli sariqdan to'q qizil yoki jigarranggacha issiq tonlarda material olinadi. Niobiy va tantal aralashmasi materialga ko'k rang beradi.

Bu juda ta'sirli chiqib ketish materialidir.

Shisha porlashi.

Dublonlar

Barcha taqlid va soxta narsalarga qo'shimcha ravishda, olmosli dublonlar ham ma'lum: bu holda toshning yuqori qismi olmosdan, pastki qismi esa rangsiz sintetik safir, tosh kristalli yoki shishadan yasalgan; Ba'zida olmosli dublonlar sintetik shpineldan (yuqori qism) va fabulitdan (pastki qism) tayyorlanadi.

Stronsiy titanat (fabulit)

Rutil bilan solishtirganda, bu sintetik tosh zargarlik buyumlarida olmos o'rniga ko'proq mos keladi. U butunlay rangsiz, optik jihatdan izotrop va olmosga o'xshash sindirish ko'rsatkichiga (2,41) ega. Fabulitning dispersiyasi (0,1 - 0,2) yuqoriroq, bu yorug'lik nurlarining tushish burchagi yoki yorug'lik o'zgarganda chiroyli o'yinni ta'minlaydi. Fabulitning qattiqligi 5,5 - 6,5 ni tashkil qiladi, shuning uchun uni sirg'a yoki marjonlarni yasash uchun ishlatish tavsiya etiladi, lekin u tezroq eskiradigan halqalarda emas.

Stronsiy titanatning sintezi M. A. Verneuilning mashhur usuli bo'yicha amalga oshiriladi.

O'sib chiqqandan so'ng, kristallar past haroratda kislorod oqimida tavlanishi kerak. Chet elda fabulitni sanoat ishlab chiqarish National Ice and Co. (AQSh) kompaniyasi tomonidan amalga oshiriladi. Fabulit SSSRda ishlab chiqarilmaydi.

Yttrium alyuminiy granatasi (YAG)

Yttrium alyuminiy oksidi (Y 3 A1 5 O 12) granat tuzilishiga ega va ko'pincha itriy alyuminiy granatasi - YAG yoki garnetit deb ataladi. YAG ko'pincha Czochralski usuli yordamida o'stiriladi, lekin oqim bilan eritmadan kristallanish usuli ham yaxshi natijalar beradi. YAG sintezi shartlari korundni etishtirish shartlariga juda o'xshash.

Dastlab, yttrium alyuminiy granatasi faqat texnologiyada ishlatilgan; ba'zi lantanidlarni (xususan, neodimiy) qo'shib, lazer texnologiyasida ishlatiladigan kristallar yetishtirildi: bundan tashqari, YAG kristallari lazer texnologiyasi va radioelektronikada qo'llaniladigan ferrimagnit granatalar sintezida substrat bo'lib xizmat qiladi.

So'nggi yillarda YAG zargarlik buyumlarida keng qo'llanilmoqda. Lantanidlarning qo'shilishi tufayli tabiatda uchramaydigan turli rangdagi kristallarni olish mumkin bo'ldi - qizil, yashil, sariq, jigarrang va boshqalar. Chet elda YAG bir qator kompaniyalar tomonidan ishlab chiqariladi, eng mashhurlari Linda (AQSh) granatalari.

SSSRda YAG yo'nalishli kristallanish usuli yordamida ishlab chiqariladi, bu esa mukammal muntazam va sof kristalllarni etishtirish imkonini beradi.

Sun'iy granat yuqori haroratda chuqur vakuumda maxsus apparatlarda hosil bo'ladi. Zavod och, pushti, sariq va yashil granatalar ishlab chiqaradi. Sintez vaqti taxminan 4 kun. Har qanday rangdagi YAG kristallarini olishga qaratilgan tadqiqotlar olib borilmoqda - binafsha va limondan toza ko'k va lilakgacha.

Lityum niobat

Lityum niobat - LiNbO 3 - nisbatan yumshoq sintetik tosh (qattiqligi Mohs shkalasi bo'yicha taxminan 5,5). Bu, birinchi navbatda, lazer texnologiyasida foydalanishga imkon bergan optik xususiyatlari bilan qiziq. Uning sinishi indeksi 2,2 -2,3, dispersiyasi yuqori 0,12, bu toshning chiroyli o'ynashini ta'minlaydi.

Kristallar Czochralski usuli yordamida o'stiriladi. Eritmaga o'tish guruhi metallarining oksidlarini qo'shib, turli rangdagi kristallarni olish mumkin: xrom oksidi qo'shilganda - yashil, temir oksidi - qizil, kobalt oksidi - ko'k yoki ko'k. SSSRda lityum niobat sintez qilinmaydi.

Tabiatda uchramaydigan bir necha turdagi sintezlangan toshlar mavjud. Ushbu kristallar qattiq jismlar fizikasi sohasidagi tadqiqotlar davomida tasodifan o'stirilgan. Ushbu kristallarning ba'zilari kesilganidan keyin zargarlik buyumlarida qo'llanila boshlandi.

Stronsiy titanat

Ulardan biri sintetik stronsiy titanat bo'lib, u Verneuil burnerida o'stirilgan. Stronsiy titanat SrTiO3 kimyoviy tarkibiga ega. Stronsiy titanat va mineral perovskit (CaTiO3) kub tuzilishi va kristall shaklida juda o'xshash. Stronsiy titanat izotrop, deyarli rangsiz, natriy nurida sinishi indeksi 2,410, dispersiyasi B dan G gacha bo'lgan oraliqda 0,19, solishtirma og'irligi 5,1 va qattiqligi 6. Stronsiy titanatning boshqa nomlari ham bor. yulduzcha, fabulit, diagem. Brilliant-kesilgan stronsiy titanat olmosga juda o'xshaydi, garchi uni qattiqligi yoki o'ziga xos og'irligi 3,52 bo'lsa ham osongina tanib olish mumkin va u ultrabinafsha nurda lyuminestsatsiya qilmaydi. Stronsiy titanatni olmosdan ajratish oson bo'lganligi sababli u zargarlik buyumlarida ishlatilmagan.

Lityum niobat

Tabiatda uchramaydigan, lekin sun'iy ravishda o'stirilishi mumkin bo'lgan yana bir modda litiy niobatdir. Natriy niobat Amerika zargarlik bozoriga Linobat nomi bilan kirdi. Lityum niobat asosan rangsiz o'stiriladi, lekin maxsus qo'shimchalar qo'shilsa, u qizildan binafsha ranggacha bo'lgan rangga ega bo'lishi mumkin. Litiy niobat kimyoviy tarkibi LiNbO3 ga ega. Kimyoviy xossalari bo'yicha u stronsiy titanatning xususiyatlariga juda yaqin. Ammo stronsiy titanatdan farqli o'laroq, sun'iy ravishda o'stirilgan bu modda izotrop emas, balki bir o'qli yoki boshqa trigonaldir. Litiy niobat natriy nurida oddiy nurning sindirish ko'rsatkichi 2,30 ga, noodatiy nurning sinishi ko'rsatkichi esa 2,21 ga teng. Lityum niobatning qattiqligi 5,5, solishtirma og'irligi 4,64, dispersiyasi B dan G gacha bo'lgan oraliqda 0,120 ga teng, bu olmos dispersiyasidan 3 baravar yuqori.

Fiziklar granatlarga juda o'xshash tuzilishga ega bo'lgan bir nechta moddalarni sintez qilishdi. Bunday minerallar tabiatda uchramaydi. Ushbu granataga o'xshash moddalar X3AL3O12 kimyoviy formulasiga ega. Bu moddalar Verneuil gorelkasida yoki Czochralski usuli yordamida yaratiladi, bunda urug 'sifatida eritma ustida to'xtatib qo'yilgan tabiiy mineral eritma yuzasiga tegguncha tushiriladi, keyin esa ko'tariladi va aylantiriladi. Shu sababli, kristall katta va silindrsimon shaklga ega bo'lib chiqadi. Bu jarayon, shuningdek, eritma chizish deb ataladi. Ushbu moddalarning eng ko'p terilganlari Yttrium Aluminium Garnet va Daimonair hisoblanadi. Odatda, Yttrium Aluminium Garnet va Daimonair rangsiz bo'ladi, lekin ularga maxsus nopoklik qo'shib, boshqa rang berilishi mumkin. Misol uchun, agar siz xrom qo'shsangiz, modda yashil rangga ega bo'ladi va demantoidga o'xshaydi. Sintetik moddani demantoiddan o'ziga xos og'irligi bilan ajratishingiz mumkin, chunki moddaning o'ziga xos og'irligi 4,6 ga teng, demantoid esa kamroq.

Bugungi kunda eng ko'p qo'llaniladigan qattiq holat lazerlaridan biri bu lazer bo'lib, unda ittriy alyuminiy granatasi matritsa va ionlar faollashtiruvchi sifatida xizmat qiladi. Ushbu lazer uchun qabul qilingan belgi

Lazer nisbatan past qo'zg'alish chegarasi va yuqori issiqlik o'tkazuvchanligiga ega, bu esa yuqori impulslarni takrorlash tezligida, shuningdek, uzluksiz rejimda lazerni yaratishga imkon beradi. Lazer samaradorligi nisbatan yuqori; bir necha foizga etadi.

Granatdagi neodimiy ionining asosiy o'tishlari rasmda ko'rsatilgan. 1.16. Rasmda "energiya chiziqlari" sifatida tasvirlangan ma'lum atom zarralari o'rtasida o'tishlar sodir bo'ladi. Har bir "tarmoq" (har bir atama) granat kristalli panjarasining elektr maydonida ma'lum bir muddatning bo'linishi (Starkning bo'linishi) natijasida yuzaga keladigan nisbatan tor energiya darajalari guruhiga mos keladi.

Nasos jarayonida neodimiy ionlari atamaga mos keladigan asosiy holatdan uchta holat guruhiga o'tadi: A, B, C. Guruh B - atamalar va B guruhi - bu uchta holat guruhiga to'g'ri keladi granatdagi neodimiyning yutilish spektridagi uchta bandga to'g'ri keladi,

shaklda ko'rsatilgan. 1.17, a (mos ravishda A-, B- va C-bandlari). Rasmda aniq ko'rinadigan assimilyatsiya tasmalarining nozik tuzilishi Starkning terminlarni bo'linishi ta'sirini aks ettiradi.

Bu atama yuqori ishchi "daraja" dir. Neodimiy ionlari yoritiladi, bu "daraja" dan termiklarga mos keladigan darajalarga o'tadi. Energiyaning asosiy ulushi (60%) o'tishda ta'kidlangan, rasmdagi atamaga mos keladigan darajalarni hisobga olish odatiy holdir. o'tishlar uchun granatdagi neodimiyning luminesans spektri taqdim etilgan. eng qizg'in chiziqlar 1,0615 va 1,0642 mkm. Jadvalda 1.1 turli o'tishlarni hisobga olgan holda 18 luminesans chizig'i uchun to'lqin uzunliklarini ko'rsatadi 114]; ma'lumotlar 300 K haroratda olingan lazerning soddalashtirilgan ko'rinishida to'rt darajali ish sxemasidan foydalanish mumkin; asosiy "daraja" - 4/9/2 atamasi, pastki ishchi "daraja" - atama yuqori ishchi "daraja" - qo'zg'alish "darajasi" atamasi - atamalar va Dipol yaqinlashuvida o'tishlar taqiqlanganligini (optik jihatdan taqiqlangan) unutmang. bunday o'tishlarda neodimiy ionining orbital kvant soni 3 ga o'zgaradi; shuning uchun -termlarga mos keladigan holatlar metastabildir.